Слайд 1Материальные модели, формы представления моделей. Информационные модели, образные, знаковые, модели, отображающие
иерархические системы. Свойства моделей. Описательные информационные модели. Формализация информационных моделей. Визуализация формальных моделей. Информационная модель. Формализованная модель. Компьютерная модель. Компьютерный эксперимент. Анализ полученных результатов и корректировка модели.
Слайд 2МОДЕЛИ
МАТЕРИАЛЬНЫЕ
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ПО СПОСОБУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
МОДЕЛИ ДЕЛЯТСЯ НА
Слайд 3Материальные модели воспроизводят физические, геометрические и другие свойства объектов
Слайд 4Информационная модель в информатике
Это представление объектов и отношений, ограничений, правил
и операций, призванное указать семантику данных для выбранного домена (проблемной области). Как правило, она определяет отношения между классами объектов, но может также включать отношения между конкретными объектами. Это может обеспечить многостороннюю, стабильную и организованную структуру требований к информации или знаниям об описываемом домене, которые могут использоваться всеми специалистами, работающими с этим доменом, независимо от их конкретных задач.
Слайд 5Типы информационных моделей
Информационные модели отражают различные типы систем объектов, в которых
реализуются различные структуры взаимодействия и взаимосвязи между элементами системы. Для отражения систем с различными структурами используются различные типы информационных моделей: табличные, иерархические и сетевые.
Слайд 6Информационные модели
словесные – «квадрат - это прямоугольник, у которого все
стороны равны»
знаковые – выражены на языке описания
Слайд 7Иерархические информационные модели
В иерархической информационной модели объекты распределены по уровням. Каждый
элемент более высокого уровня может состоять из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня.
Слайд 8Свойства моделей
Конечность: модель отображает оригинал лишь в конечном
числе его отношений и, кроме того, ресурсы моделирования конечны;
Упрощенность: модель отображает только существенные стороны объекта;
Приблизительность: действительность отображается моделью грубо или приблизительно;
Адекватность: насколько успешно модель описывает моделируемую систему;
Информативность: модель должна содержать достаточную информацию о системе - в рамках гипотез, принятых при построении модел;
Потенциальность: предсказуемость модели и её свойств;
Сложность: удобство её использования;
Полнота: учтены все необходимые свойства;
Адаптивность.
Слайд 9Описательная информационная модель
Описательная информационная модель – совокупность данных, содержащих текстовую информацию
об объекте-оригинале. Для создания описательных информационных моделей используются естественные языки.
Слайд 10Формализация
Естественные языки используются для создания описательных информационных моделей. В истории науки
известны многочисленные описательные информационные модели; например, гелиоцентрическая модель мира, которую предложил Коперник, формулировалась следующим образом:
1) Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца;
2) орбиты всех планет проходят вокруг Солнца.
С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические и др.). Одним из наиболее широко используемых формальных языков является математика. Модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями. Язык математики является совокупностью формальных языков. С некоторыми из них (алгебра, геометрия, тригонометрия) вы знакомитесь в школе, с другими (теория множеств, теория вероятностей и др.) сможете ознакомиться в процессе дальнейшего обучения.
Слайд 11Визуализация формальных моделей.
В процессе исследования формальных моделей часто производится их
визуализация Для визуализации алгоритмов используются блок-схемы: пространственных соотношении между объектами - чертежи, моделей электрических цепей - электрические схемы, логических моделей устройств – логические схемы и так далее.
Так при визуализации формальных физических моделей с помощью анимации может отображаться динамика процесса производиться построение графиков изменения физических величин и так далее. Визуальные модели обычно являются интерактивными, то есть исследователь может менять начальные условия и параметры протекания процессов и наблюдать изменения в поведении модели.
Слайд 12формализованная модель
Это описательная информационная модель записывается с помощью какого-либо формального языка.
В такой модели с помощью формул, уравнений, неравенств и пр. фиксируются формальные соотношения между начальными и конечными значениями свойств объектов, а также накладываются ограничения на допустимые значения этих свойств.
Слайд 13компьютерная модель
Существуют два принципиально различных пути построения компьютерной модели:
1) построение алгоритма
решения задачи и его кодирование на одном из языков программирования;
2) построение компьютерной модели с использованием
одного из приложений (электронных таблиц, СУБД и пр.).
Слайд 14компьютерный эксперимента
Если компьютерная модель существует в виде программы на одном из
языков программирования, ее нужно запустить на выполнение и получить результаты. Если компьютерная модель исследуется в приложении, например в электронных таблицах, можно провести сортировку или поиск данных, построить диаграмму или график и т.д.
Слайд 15анализа полученных результатов и корректировка исследуемой модели
В случае различия результатов, полученных
при исследовании информационной модели, с измеряемыми параметрами реальных объектив можно сделать вывод, что на предыдущих этапах построения модели были допущены ошибки или неточности. Например, при построении описательной качественной модели.